利用高頻和低頻GPS觀測(cè)資料研究2018年M W 7.9阿拉斯加科迪亞克地震的同震和震后形變
發(fā)布時(shí)間：2021-06-13 03:24
本文利用低頻（15s）和高頻（1s）全球定位系統(tǒng)（GPS）觀測(cè)來研究2018年1月23號(hào)阿拉斯加科迪亞克島MW7.9地震的同震位移。動(dòng)態(tài)（高頻GPS觀測(cè)值）和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)（震后2小時(shí)的低頻GPS觀測(cè)值）同震位移與靜態(tài)GPS同震位移三者之間相互一致,符合走滑型地震的形變特征。靜態(tài)與準(zhǔn)動(dòng)態(tài)位移的比較結(jié)果表明該地震發(fā)生后4天內(nèi)的震后形變可忽略不計(jì)。我們通過靜態(tài)位移場(chǎng)反演了五段斷層模型中的斷層滑移,并且推測(cè)最大的滑移發(fā)生在右旋南—南東走向（2.27m）和左旋北東走向（2.42m）的兩個(gè)子斷層上。反演得到地震矩M0為9.66×1020N·m（MW7.92）。在震后9個(gè)月時(shí)間內(nèi),12個(gè)附近GPS站點(diǎn)的水平形變均小于1cm,且最大震后形變值為7.4mm（AC26站點(diǎn)）。衰減時(shí)間為6.4天的對(duì)數(shù)模型比衰減時(shí)間為75.0天的指數(shù)模型能更好地?cái)M合震后觀測(cè)數(shù)據(jù)。觀測(cè)到的震后形變可以通過余滑和/或黏彈性松弛模型來解釋。
【文章來源】：世界地震譯叢. 2020,51(04)
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
由高頻GPS獲得的時(shí)間序列。紅色點(diǎn)劃線表示發(fā)震時(shí)刻(原圖為彩色圖——譯注)
動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)與UNAVCO給出的位移場(chǎng)基本一致(圖3)。我們同時(shí)還使用了第三種方法來進(jìn)一步驗(yàn)證我們動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)的準(zhǔn)確性,我們把地震當(dāng)天的低頻GPS數(shù)據(jù)分成了兩個(gè)部分:震前觀測(cè)和震后觀測(cè)(參考“補(bǔ)充材料”)。取震前9.5小時(shí)(00:00～09:30)和震后2小時(shí)(09:50～11:50)的觀測(cè)結(jié)果作差,從而獲得了本文中的“準(zhǔn)動(dòng)態(tài)”位移場(chǎng)。相比于動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)以及Zheng等(2018)給出的位移場(chǎng)(圖3),準(zhǔn)動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)與UNAVCO給出的位移場(chǎng)具有更好的一致性,前兩者可能與高頻GPS處理精度、接收機(jī)的信噪比以及遠(yuǎn)場(chǎng)GPS同震位移較小有關(guān)(絕大多數(shù)的GPS站點(diǎn)的震中距超過300km,圖3)。然而,對(duì)于高頻GPS誤差和噪聲的討論已經(jīng)超出了本文內(nèi)容。我們的研究結(jié)果表明,基于震后2小時(shí)觀測(cè)的準(zhǔn)動(dòng)態(tài)位移是可靠的,同時(shí)為利用高頻GPS數(shù)據(jù)獲取實(shí)時(shí)同震位移提供了一種新的驗(yàn)證方法。準(zhǔn)動(dòng)態(tài)位移與靜態(tài)解結(jié)果也基本一致(見“補(bǔ)充材料”圖S2),這表明震后4天內(nèi)的形變可以忽略不計(jì)。
盡管之前的研究使用了不同類型的數(shù)據(jù)來研究此次地震[例如,Ruppert等(2018)使用了GPS數(shù)據(jù)、余震精定位、震源機(jī)制和P波反投影數(shù)據(jù);Lay 等(2018)利用了地震波、GPS和海嘯數(shù)據(jù);Krabbenhoeft等(2018)利用了海底地形、地震、重力以及地磁數(shù)據(jù)],但是許多問題仍然沒有答案。例如,發(fā)震構(gòu)造是四段斷層還是五段斷層?最大滑移發(fā)生在哪個(gè)斷層段上?破裂過程如何,斷層破裂的順序是什么?又是什么引發(fā)了此次地震?在本文中,我們利用靜態(tài)(15s低頻GPS觀測(cè))、動(dòng)態(tài)(1s高頻GPS觀測(cè))和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)解(震后2小時(shí)低頻GPS觀測(cè))來獲取2018年地震事件的同震位移。在此基礎(chǔ)上,建立了一個(gè)改進(jìn)的五段斷層模型來反演地震滑移分布。最后,利用GPS時(shí)間序列獲取的前9個(gè)月的震后形變,通過余滑模型、黏彈性松弛模型及其組合模型,對(duì)震后機(jī)理進(jìn)行了研究。圖2 由高頻GPS獲得的時(shí)間序列。紅色點(diǎn)劃線表示發(fā)震時(shí)刻(原圖為彩色圖——譯注)
本文編號(hào)：3226892
【文章來源】：世界地震譯叢. 2020,51(04)
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
由高頻GPS獲得的時(shí)間序列。紅色點(diǎn)劃線表示發(fā)震時(shí)刻(原圖為彩色圖——譯注)
動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)與UNAVCO給出的位移場(chǎng)基本一致(圖3)。我們同時(shí)還使用了第三種方法來進(jìn)一步驗(yàn)證我們動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)的準(zhǔn)確性,我們把地震當(dāng)天的低頻GPS數(shù)據(jù)分成了兩個(gè)部分:震前觀測(cè)和震后觀測(cè)(參考“補(bǔ)充材料”)。取震前9.5小時(shí)(00:00～09:30)和震后2小時(shí)(09:50～11:50)的觀測(cè)結(jié)果作差,從而獲得了本文中的“準(zhǔn)動(dòng)態(tài)”位移場(chǎng)。相比于動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)以及Zheng等(2018)給出的位移場(chǎng)(圖3),準(zhǔn)動(dòng)態(tài)位移場(chǎng)與UNAVCO給出的位移場(chǎng)具有更好的一致性,前兩者可能與高頻GPS處理精度、接收機(jī)的信噪比以及遠(yuǎn)場(chǎng)GPS同震位移較小有關(guān)(絕大多數(shù)的GPS站點(diǎn)的震中距超過300km,圖3)。然而,對(duì)于高頻GPS誤差和噪聲的討論已經(jīng)超出了本文內(nèi)容。我們的研究結(jié)果表明,基于震后2小時(shí)觀測(cè)的準(zhǔn)動(dòng)態(tài)位移是可靠的,同時(shí)為利用高頻GPS數(shù)據(jù)獲取實(shí)時(shí)同震位移提供了一種新的驗(yàn)證方法。準(zhǔn)動(dòng)態(tài)位移與靜態(tài)解結(jié)果也基本一致(見“補(bǔ)充材料”圖S2),這表明震后4天內(nèi)的形變可以忽略不計(jì)。
盡管之前的研究使用了不同類型的數(shù)據(jù)來研究此次地震[例如,Ruppert等(2018)使用了GPS數(shù)據(jù)、余震精定位、震源機(jī)制和P波反投影數(shù)據(jù);Lay 等(2018)利用了地震波、GPS和海嘯數(shù)據(jù);Krabbenhoeft等(2018)利用了海底地形、地震、重力以及地磁數(shù)據(jù)],但是許多問題仍然沒有答案。例如,發(fā)震構(gòu)造是四段斷層還是五段斷層?最大滑移發(fā)生在哪個(gè)斷層段上?破裂過程如何,斷層破裂的順序是什么?又是什么引發(fā)了此次地震?在本文中,我們利用靜態(tài)(15s低頻GPS觀測(cè))、動(dòng)態(tài)(1s高頻GPS觀測(cè))和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)解(震后2小時(shí)低頻GPS觀測(cè))來獲取2018年地震事件的同震位移。在此基礎(chǔ)上,建立了一個(gè)改進(jìn)的五段斷層模型來反演地震滑移分布。最后,利用GPS時(shí)間序列獲取的前9個(gè)月的震后形變,通過余滑模型、黏彈性松弛模型及其組合模型,對(duì)震后機(jī)理進(jìn)行了研究。圖2 由高頻GPS獲得的時(shí)間序列。紅色點(diǎn)劃線表示發(fā)震時(shí)刻(原圖為彩色圖——譯注)
本文編號(hào)：3226892
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